Maksimal fettoksidasjon og drivstoffbruk under trening

En gruppe unge, friske og moderat til godt trente menn vil bli rekruttert til studien. Deltakerne vil bli delt inn i 2 grupper ved stratifisert randomisering som bruker enten en 3 dagers fettrik diett (HiFAT) eller en karbohydratrik diett (HiCHO).

Når alle deltakerne har fullført studien, vil resultatene bli analysert ved å separere de to gruppene i to undergrupper basert på medianen til MFO.

Studien inkluderer 4 besøk til laboratoriet.

Når deltakerne har lest, akseptert og signert klarspråkerklæringen vil de bli invitert til en screeningøkt i laboratoriet vårt som er det første besøket. Dersom deltakeren oppfyller inkluderingskriteriene og ikke eksklusjonskriteriene, vil de bli inkludert i studien og en tidsplan for de neste tre besøkene vil bli planlagt. På slutten av screeningen vil deltakeren bli bedt om å fylle et 4-dagers diettmeieri for å analysere deltakernes vanlige diett.

For det andre besøket vil deltakeren møte i laboratoriet etter en nattfaste og har blitt bedt om å unngå alkohol og hard trening 48 timer før testdagen. Den andre testen starter med et besøk på toalettet før en Dual-energy X-ray absorptiometri (DXA) skanning og en bioelectrical impedance scan (BIA) utføres for å måle kroppssammensetningen til deltakeren. Etter 5 min. av hvile måles blodtrykket etterfulgt av en måling av hofte- og midjeomkrets. Etter å ha målt blodtrykket og kroppssammensetningen vil deltakeren utføre en inkrementell treningstest på et sykkelergometer. Utåndingsluften måles ved indirekte kalorimetri og brukes til å beregne maksimal fettoksidasjon og maksimal aerob kapasitet.

Som det andre besøket vil deltakeren ankomme laboratoriet om morgenen etter en faste over natten etter å ha blitt bedt om å unngå alkohol og hard trening 48 timer før testdagen. Ved det tredje besøket tas hvilende blodprøver, fett- og muskelbiopsier. Etter 30 min. av hvile vil den samme inkrementelle treningstesten bli utført som ved besøk 2 for å måle maksimal fettoksidasjon og maksimal aerob kapasitet. Testen utføres to ganger for å minimere variasjonen og for å sikre at omstendighetene med biopsiene er identiske før og etter diettintervensjonen.

På slutten av det tredje besøket vil deltakeren få en diett med høyt fettinnhold eller isoenergetisk høykarbohydrat som skal følges de neste tre dagene. Deltakeren vil videre motta en aktivitetsklokke for å spore sitt aktivitetsnivå under diettintervensjonen, og han vil bli bedt om å trene i én time med 65 % av sin maksimale hjertefrekvens.

Det fjerde og siste besøket til laboratoriet er dagen etter endt tre dagers diettintervensjon. Deltakeren ankommer laboratoriet om morgenen etter å ha blitt bedt om å unngå alkohol og hard trening 48 timer før testdagen over natten. Testdagen innledes med et besøk på toalettet for å tømme blæren og det utføres en DXA og BIA etterfulgt av en måling av blodtrykket og hofte- og midjeomkrets. Deltakeren ledes til laboratoriet hvor han må hvile i 5-10 min. før du tar en hvileblodprøve og en fett- og muskelbiopsi. Deltakeren må hvile i ytterligere 30 min. før du utfører den inkrementelle treningstesten for å måle maksimal fettoksidasjon og maksimal aerob kapasitet.

Prosedyre og analyse:

Blodprøver: Blodprøvene vil bli tatt fra venen cubiti medialis i underarmen. Blodprøvene vil bli analysert ved hjelp av en standard lab biokjemiske analyser for å vurdere metabolske risikofaktorer og plasmametabolitter og hormoner.

Fettbiopsi: Fettbiopsiene vil bli samlet fra abdominalt subkutant fettvev 3-5 cm. lateralt fra navlen. Prøvene vil bli samlet inn ved hjelp av Bergstrom-biopsiteknikken ved bruk av en Bergstrom-biopsinål. Fettbiopsien vil bli analysert ved hjelp av mikroskopi og High Resolution Mitochondria Respirometry for å vurdere mitokondriekapasiteten, betennelsen i makrofagen og størrelsen på fettcellene. Videre vil uttrykket av proteiner og enzymer som er viktige for glukose- og fettmetabolismen måles.

Muskelbiopsi: Muskelbiopsiene vil bli samlet inn fra musculus vastus lateralis av legen ved vår avdeling ved bruk av Bergstrom-biopsiteknikken. Muskelbiopsien vil bli analysert ved immunfluorescensmikroskopi og Western blot-teknikken for å vurdere muskelkarakteristikker (f.eks. muskelfibertype, kapillærtetthet og fibertypespesifikt IMTG-innhold) og uttrykket av nøkkelproteiner involvert i FFA-opptak, intramuskulær lipolyse og fettoksidasjon.

De forventede resultatene Denne studien vil hjelpe oss å forstå den underliggende muskelmekanismen som forklarer hvorfor substratbruk er forskjellig blant en gruppe like godt trente idrettsutøvere. Studien vil videre belyse om individer med høy maksimal fettoksidasjon reagerer annerledes på en diett med høyt fett eller karbohydrater sammenlignet med individer med lav maksimal fettoksidasjon.

Denne informasjonen vil være svært relevant for trenere, forbund, ernæringsfysiologer og utholdenhetstrene idrettsutøvere som ønsker å optimalisere ernærings- og treningsmetoder for å forbedre metabolske responser og til slutt forbedre treningsytelsen.

Statistisk analyse:

En Pearsons korrelasjonsanalyse ble utført inkludert alle relevante fysiologiske variabler angående det primære resultatet, Maksimal fettoksidasjon for å analysere de fysiologiske forskjellene mellom gruppen med høy MFO og lav MFO.

Videre vil en toveis ANOVA med gjentatte målinger bli utført for å analysere eventuell effekt av dietten på MFO og for å analysere om det er noen forskjeller på effekten av diett mellom individer med høy sammenlignet med lav MFO. Eventuelle signifikante effekter fra ANOVA-testen vil bli analysert med en post hoc-test for å evaluere interaksjonen mellom HiMFO og LoMFO.

Det signifikante nivået er p<0,05.

Generell design:

Prosjektet ble godkjent av den vitenskapsetiske komiteen i hovedregionen København (H-20019103) 3. juli 2020. Protokollen for studien fulgte prinsippene i Helsingfors-erklæringen.